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Wie kann man die Volumenformel einer Kugel kreativ und mit Experimenten in der schule einführen? 2 leichte Versuche/Möglichkeiten

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Tauche Bälle in ein quaderförmiges Aquarium und betrachte den Pegelstand. Du kannst auch ein zylinderförmiges Gefäss nehmen, wenn der Durchmesser so gross ist, dass der Ball exakt reinpasst.

Wenn dir das zu nass ist, kannst du auch mit Sand in einer Schachtel arbeiten.

Für welche Schulstufe brauchst du das? Und beachte den Kommentar von Gast hj2111. Mathematik ist eigentlich keine Experimentalwissenschaft. Ihr solltet die Formel mathematisch herleiten können. So was steht aber auch in jedem Mathebuch.

Avatar von 162 k 🚀

Hallo Lu,
ich meine mich erinnern zu können das die Griechen ihre
geometrischen Figürchen auch den Sand geritzt
und dann Erkenntnisse daraus gesammelt hätten.
( siehe meine Antwort )

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Vielleicht so :

Vorhanden
1 Würfel : 1 cm Kantenlänge
dasselbe Material
1 Kugel : r = 1 cm
1 Kugel : r = 2 cm
1 genaue Waage

Den Würfel und die beiden Kugeln auswiegen.

Ich nehme einmal Werte an.
Würfel : 1 gr
1. Kugel :  4.19 gr
2.Kugel : 33.51 gr

Volumen
Würfel : 1 cm^3
1. Kugel : 4.19 cm^3
2.Kugel : 33.51 cm^3

In eine Volumenberechnung gehen meist die Ausdehungen in den 3 Richtungen ein
l * b * h oder a * b * c oder r * r * r  -> r^3

Tabelle aufstellen lassen

                  Volumen  r  r^3     V / r^3
1. Kugel   4.19          1  1       4.19
2.Kugel    33.51        2  8       4.19

V = 4.19 * r^3

4.19 = 4/3 * π

V = 4/3 * π * r^3

Zur Volumenbestimmung könnte man auch einen Meßzylinder nutzen.

Das Ganze wäre eine experimentelle Bestimmung für die Schüler.

In meiner Realschulzeit fiel mir damals für die Bestimmung der Zahl π ein.

Im Sand wird mit Hilfe
- ein Seil mit 2 Pflöckem an den Enden.
Der eine Pflock wird in den Sand gesteckt  und dient als Mittelpunkt eines
Kreises der mit der Seillänge und dem anderen Pflock gezogen wird.
In die erzeugte Nut wird ein weiteres Seil gelegt und damit die Länge des
Kreises ermittelt.
π ergibt sich zu Länge des 2.Seils ( Umfang ) zu Länge des ersten Seils ( Radius )

Das Ganze kann mit verschiedenen Seillängen durchgeführt werden.

mfg Georg

Avatar von 123 k 🚀
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versuche einen möglichst kugelförmigen Kuchen zu backen.

Schneide ihn im Unterricht in zwei Hälften und messe den Radius.

Zerlege in dann in kleine möglichst rechteckige Stücke, sodass das Volumen genähert mit Quadern bestimmt werden kann.  Vergleiche das Ergebnis mit dem berechneten Wert aus der Volumenformel für die Kugel.

Zuletzt der wichtigste Schritt: Kuchen verputzen ;)

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